发布时间:2023-10-11 15:55:04
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇机电一体化技术概述,期待它们能激发您的灵感。
随着科学技术的飞速发展,机械化设备不断的发生着变革,人工智能的技术手段提高了工作效率,解放了生产力,为人们的生活带来方便。机电一体化就是在计算机技术不断地发展背景下产生的,是机械和微电子技术结合的产物,现在社会中使用的大部分自动化生产设备都是机电一体化设备,它已经深入了人们的生产和生活,可以说现代信息化生活中人们已经离不开机电一体化设备了。
一、机电一体化技术的概念
机电一体化又称机械电子学,是结合电子技术、机械技术、微电子技术、信号变换技术、传感器技术、接口技术等多种技术为一体的高新技术,并在实际的生活中得到充分利用的技术,现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备,比如:数控机床、工业机器人、办公自动化、视觉传感式变量喷药系统、汽车电喷系统、生产流水线、全自动洗衣机、打印机复印机、电梯等,均与人们的生活息息相关。
机电一体化在工作中的运用,整体上来说是解放了人,它不仅减少人的体力工作,而且与人工操作、手工进行相比,结果会更精准、效果会更好。
二、机电一体化在我国的发展现状:
我国是在上世纪80年代改革开放后开始进行机电一体化方面的研究,相对外国先进的发达国家来说,起步晚,发展时间短,人才短缺。目前,我国有大量的机电一体化设备的应用,虽然高精的设备主要来源还是通过进口,但是,整体来看,我国的机电一体化发展速度很快,与国外科技发达国家相比虽然有很大差距,但这种差距正在以飞快的速度缩小。
传统的机器设备不仅机器落后,使用起来效率不如机电一体机高;传统的手工劳作不仅需要大量的劳动力,而且还是高耗能、高污染的低技术含量机器设备,不符合可持续发展的现代化市场要求。但是,我国的传统工业工作量大,设备多,劳动力也多,目前还不能不考虑资金、操作技术人员、原有工人安排等因素的存在,直接将原有的落后机器全部换成机电一体化的设备,这需要一个逐渐替换的过程,需要慢慢的进行结构的转型和人才的培养。
三、机电一体化的发展趋势
机电一体化是机械、电子、信息等多种学科的交叉融合,它的发展和进步是科学技术发展的结果和表现,同时也会给相关的科学技术带来发展。它的发展趋势主要有:
(一)智能化
智能化是机电一体化的主要特点,也是不断追求的目标,技术越发达,智能化程度越高,高性能、微处理,完成人的局限内不能完成的工作为人们的生产带来便利。
(二)网络化
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产和人们的日常生活都带来了重大的变化,基于网络的各种远程控制和监视技术就是在这种背景下产生,并 有不断发展和完善的趋势。
(三)微型化
微型化是精加工技术发展的必然,也是提高工作效率的需要,机电一体化产品生产的零件尺寸小,多是人工无法完成的产品,如尺寸在1毫米以下,并向微米、纳米级发展,是小型化的发展方向。
(四)环保化
过去的工业革命给人们的生活带来了重大的变化,但同样也给生态环境带来了严重的破坏,信息革命时代,人们的思维发生了转变,提倡保护环境和资源,机电一体化也要注意这个方向,设计出更加环保、低能耗、高效率的一体化设备和系统。
四、机电一体化的应用
机电一体化应用范围广,工作起来效率高,在众多的领域都可以找到它的存在,在我国,机电一体化主要有几个方面的应用,数控车床、煤矿机械、柔性制造系统等。
(一)数控车床
数控车床,是机械加工行业的新秀,顾名思义,它是用数字指令来实现机械的加工制造,经过多年的发展,现在已经基本趋于成熟,它精度高、效率高,而且具有可复制性,按照图纸的标准和形状设置好指令后,可以自动精准的批量生产。过去的手工操作时期,工人根据图纸的要求进行操作,需要凭借自己的眼睛来衡量操作的准确性,但是,人的视觉是有局限的,不能精准到最小的范围,机电一体化却可以精准到纳米这个微小单位。
目前我国使用的数控机床大多是多个系统操控下共同来完成的,功能强大,结构紧凑,数控车床相比于其它普通车床来说,能够做到精确化、智能化,动态仿真、在线诊断、模糊控制等功能,极大地的丰富了数控系统的功能,提高了产品的质量,更好的满足人们的要求。数控车床主要工作对象是不锈钢、合金、铜铁、亚克力、塑胶等,根据不同的要求,通过钻孔、线切割、精铳等加工成不同形状的零件和模型。
(二)煤矿机械
煤矿机械领域是机电一体化技术广泛使用的领域之一,煤矿机电一体化是将计算机、机器人等技术结合,我国最早的采煤机是在1992年与波兰公司合作开发的,经过了这些年,通过不断地努力和合作,研发出了很多更先进的技术,使我国的电牵引煤矿电控系统更加的完善。
在上世纪我国开始重视机电一体化在矿井中的作用开始,国家组织人员向外国进行考察,并引进了一批最早的安全监控系统,在使用的同时,技术人员通过不停的探索和发展,研究出了适合我们实际情况的安全监控系统,经过三十多年的变化,目前拥有多家可以独立研发生产安全监控系统的公司,而且这些国人自制的安全系统无论在稳定性还是可靠性上都具有较大的进步,基本跟上了先进国家的水平,适合我国的国情和需要。
矿井提升机可算是机电一体化在矿井中运用最得意的一项技术,它实现了全数字化的提升,简化了电气的安装,硬件配置简单,零件少,兼容性高,启动快,还能瞬间提速,软件的控制也很方便。我国研发的提升机控制系统非常的方便和安全,比如变频交流提升机,该系统可以使用2台计算机装置,这两台机器拥有自己独立的数据处理系统外,它们还可以同步工作、互相检测。
(三)柔性制造系统
英文简称是FMS,是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,包括计算机、数控机床、料盘、机器人、自动搬运车、自动化仓库等组成部分,此系统有三个类型:柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生产线。它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,所以能自动调整并且实现一定范围内的多种工件的成批高效生产,并能及时地改变产品以满足市场需求。
(四)交流传动技术
交流传动技术一般包括两大类:同步交流电机控制和异步交流电机控制,它具有良好的牵引和制动性,黏着力强,目前我国的动车组和磁悬浮列车几乎都是采用的交流传动技术,交流传动技术之所以能快速的发展,主要原因就是交流传动系统的优越性,备受各界的好评。比如动车运行控制系统,它就是由地面设备、车载设备、信息传输设备组成,是一项将通信技术、计算机技术、控制技术为一体的机电一体化系统。
结语:
机电一体化是时代的产物,是生产力的集中表现,随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术会越来越成熟,前景也会越来越广阔,将会不断的给人们的生产和生活带来方便和进步。
参考文献:
[1]门伟.浅谈机电一体化[J].民营科技,2012(10)
[2]李建蓉.以学生自主能动性学习为目的的教学方式探讨[J].科技创新与应用,2012(11)
关键词:机电一体化;构成要素;技术
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
机电一体化的发展总体上主要分为三个阶段:(1) 第一阶,也就是初级阶段主要是是上世纪 60 年代之前,人们不自觉地应用电子技术并且将其推广。(2)第二阶段主要是随着经济的发展,机电一体化技术与产品均取得较大的发展。(3)第三阶段主要是各个国家都开始加强对机电一体化的关注以及大力支持机电一体化技术和产品。
一、国内机电一体化的发展现状
机电一体化经过近几十年的发展,其技术本身已经实现了长足的进步。特别是在经过电子科技的完善、微型处理器的引入、通信技术和多媒体遥控技术以及自动化的纵深发展的支援。
1. 数控技术方面的发展现状。
我国的数控技术主要起步于 1958 年,在 1995 年末期,国产数控机床在国内市场的占有率已经达到 52%左右,配置的数控系统也高达 11%左右。据对我国数控技术发展历程分析,大体上已经取得了不错的成绩。不仅拥有千套的数控系统,同时其生产能力也得到提高。
2 .计算机集成制造系统方面的发展现状。
经过多年理论与技术的准备, 我国的 CIMS 已经取得相当不错的发展。早在上世纪初,我国已经有多个省市、多个行业以及多家具有不同规模和类型的企业开始采用或者已经采用过CIMS 示范工程,并且取得巨大的经济效益。此外,随着近年来经济的快速发展,CIMS 试点的进一步推广与应用已经广泛的扩展到机械、电子、航空、轻工、纺织、冶金以及石油化工等多个领域,同时也受到各个行业的关注,并投入较多的资金和精力的投入。
3 智能机器人技术得到广泛应用。现代机电一体化技术的发展也逐渐强调智能机器人的作用,从控制机器人进行机械操作到机器人自动化操作,有关机电一体化领域中的智能机器人技术日益完善。据不完全统计,我国目前拥有开发智能工业机器人的科研机构和厂家超过五十家,而在我国工业机器人市场,大约有一万台智能机器人参与市场流通。可以说将智能机器人技术引入机电一体化系统之中,将会有助于提高机械系统运作效率,在某些特殊情况下能够帮助工作人员减少人身伤害。
4 车床数控技术水平得到全面提升。
从二十世纪五十年代,我国的车床数控技术开始得到国家和专家的重视。当前我国的车床数控系统的生产能力有十分明显的提高,年产量达到3000 多套,与之相关的主轴和配给方面装置的年生产能力也早已突破了5000套。在车床数控技术提升的同时,数控机床业分为普通级和精密级等不同类别,但就普通级车床数控系统而言,目前其加工作业密度已经精确到5μm;而精密级车床数控系统的加工精密度已经可以达到1μm。相比较而言,十年前我国的车床加工精密度还只是在5μm 级别,不得不说当前在机电一体化技术中,车床数控技术的突飞猛进十分引人瞩目。
二、机电一体化技术体系的构成要素
1.机械技术
机械技术是机电一体化技术的基础。包括机架、工作机构、传动和动力装置等, 具体实现人们最终需要的各种功能。无论是设计、机械制造, 还是机械工艺, 潜力都很大。
2.微电子技术
微电子技术是体系内传递、过滤、吸收和处理各种信息、能量和思想的工具, 是整个体系赖以生存和发展的关键和先导。因此, 要大力开发功能多、性能高、保密性好、性能价格比较低的单元等, 以满足日趋完善的机电一体化体系的需要。
3.计算机及信息技术
计算机及信息技术是机器实现自动化和智能化的核心要素, 是代替人操纵机器的替身。包括计算机主体和可仿程序控制器及其配套的输入输出设备, 显示器和外部存储器,也包括有关的传感器等。为进一步发展机电一体化, 必须提高信息处理设备的可靠性, 包括模/ 数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性, 进而提高处理速度, 并解决抗干扰及标准问题。
4.系统工程和控制技术
体系的组成、优化、自动化、智能化、可靠性、可行性的经济性的综合反映都必须采用系统工程的方法来分析、决策并付诸实现。这是近年来最活跃的技术领域。特别是人工智能控制技术有了很快的发展, 对机电一体化产生了深远的影响。
5.接口技术
为了能够与计算机进行通信, 因此数据的传递格式必须是标准化、规格化。用同一标准规格的接口可以使给信息传递和维修带来方便,因此我们要着力于发展低成本、高速串行的接口的生产, 以解决信号电缆非触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
三、机电一体化技术的功能
(1)提高机械系统的性能, 完成传统机械系统不能完成的功能。
(2)提高机械系统的智能化程度, 使人在更舒适的环境中工作。
(3)提高机械系统的可回收性。
(4)降低机械系统的原材料消耗。
(5)降低机械系统的能耗。
(6)降低机械系统对环境的污染。
四、现代机电一体化技术的特征
1.智能化特征
现代机电一体化产品应具有三方面的智能能力:
(1)自学习能力,即能对一个过程或其所处环境的信息和知识进行学习,并能将得到的知识用于进一步的估计、分析、决策和控制,从而使其处于最优状态;
(2)自适应能力,即当系统遇到未学习过的事例时,有能力给出合适的处理,甚至找出故障,分析和修复故障;
(3)自组织能力,即对复杂任务和分散信息有进行组织和协调和能力,具有不同程度的灵活性和主动性,能在任务要求的范围内自行决策,主动采取行动,当各种任务冲突时,可指挥各拉制器有组织地自行解决。
为实现智能化功能,常以计算机为基本工具,根据控制论和信息论的原理,辅之以软件系统框架。80年代末以来研究最多的是专家系统框架、模糊系统框架和神经元网络框架.专家系统提取人类成熟的操作经验和知识,以知识库为核心,配以特征知识处理,采用多种推理机制和匹配法则.构成完整的最优决策系统。模糊控制首先对对银的各Tl)卜比能指标建立单项满意度模糊子集的隶属函数,按其重要性的小同分配以不同的加权因子,然后按一定算法得出综合整体满意度隶属函数,再通过何优化策略寻优。神经元网络是一种用来模拟人类大脑神经系统结构和功能的系统,一般由多输入单输出非线性单元组成神经元,各神经元按一定模式连接,并构成各种连接模型。
2.拟人化特征
机电一体化产品最终是要为人类服务的,在那些人能直接进行干预或控制的场合,操作环境和控制方式越来越与人的行为方式一致,体现出高度的人一机一环境协调,这就要求在机电一体化产品的设计阶段应充分研究人的生理、心理特性和能力限度,人机功能的配合与互补等等,最大限度地使产品更适宜人。在那些人无法直接进行干预或不需要人直接进行控制的场合,机电一体化产品应加强与人或其他生命体保持相似的行为方式,即具有鲜明的仿生特征。
3.微型化特征
将机电一体化产品应用于人类无法施展的微观世界,是一项重要而又自然的要求,由此开拓了微机电一体化的研究和应用领域,并取得了辉煌的成果。目前,几何尺寸不超过1cm3的微机电一体化产品已由研究全面走向生产,更微小的如纳米级产品也开始在实验室中研制。
4.综合化特征
机电一体化技术已完全突破了机械与电子相结合的概念约束,成为综合机、电、光、磁、声、热、液、生物等多种学科的先进技术,按照控制论、信息论、系统论、决策论等多门理论进行集成而实现。另一方面,在机电一体化产品的设计和生产阶段,计算机集成制造系统(CIMs)的思想也得以贯彻。
结语
机电一体化技术的发展提高了机电产品的质量,赢得了较好的经济效益和社会效益。机电一体化技术并不是一个独立的学科,是许多科学技术发展的结晶机电一体化技术的发展也能带动着的众多科学技术的发展,代表着一个时代的前进。因此,随着科学技术的快速发展和各种技术的相互融合,机电一体化技术必将有着广阔的发展前景。
参考文献:
关键词 技术基础课 一体化教学模式 改革
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 师生角色定位
教学的最终目的在于使学生获得知识与技能,必须充分发挥主体(学生)的积极性、主动性。在一体化教学过程中,教师的作用在于创设各种教学情境,当好“编剧”与“导演”,为“演员”提供舞台并给予示范、指导、评价。例如:在学习了电阻概念、学会了万用表的使用后,教师可列写如下表格(表1)并要求学生完成,从而引导学生学会归纳、学会搜寻相关资料,进而养成自主学习、终身学习的良好习惯。
表1
2 理实内容的合理取舍
职业教育的一个特点是:对技术理论的要求是“实用、够用”,而非强调其知识的系统性,因而,必须对知识点进行取舍。同样,实践环节安排哪些内容,也必须做出合理选择。
作为传统的技术基础课而言,在安排知识点时,必须考虑后续课程的需求;在确立实践环节时,既要考虑与知识点间的相互对应关系,也要考虑与后续课程间的通用性。
以“电工技术基础”为例:在知识点的安排上,尽管“叠加定理”与实践环节联系不紧密,但其概念与后续课程的关联度较高(如电子技术的放大电路中直流与交流通道的理解),故仍需安排;铁心线圈与后续课程(如电机、电器等)关联度高,但其理论分析较为复杂,可采取浅入浅出的方式,重在讲清线圈电流和电磁吸力这两个主要物理量与气隙的关系。从实践环节来说,重在学会电路基本物理量的测量方法、常用仪表的正确使用并懂得电气设备的安全操作规程,如电压表、电流表、万用表(指针式、数字式)、电桥、功率表、电度表、钳形表、摇表(兆欧表)、接地电阻测量仪等。
3 教-学-做时间与空间的合理安排
在理实一体化的教学过程中,从时间顺序来说,可以是先讲技术理论并以此指导实践操作;也可以先从实践环节(如电路的制作、设备的安装、现象的演示等)入手,然后从理论上加以分析、解释、概括、总结。从空间(场所)上来说,可根据实践环节的内容、设备等不同采取相对分开或交替进行的方式。
例如:在学习伏安法测量电阻的内容时,可先安排学生“做”在先,即各小组先行测量标称值相同的电阻。一般来说,会采取电流表在前或电压表在前的不同接法,从而各组的测量值不同。然后,老师“教”大家分析误差产生的原因;最终,使学生“学”会能根据不同的阻值大小,选择合适的测量方法以及如何减小测量误差的途径。
4 软件与硬件的有机结合
这里说的软件和硬件均指教学条件。
学生能力的获得,是通过其自身“练”出来的,而不是教师“讲”出来的。因此,必要的教学设施,是开展一体化教学的前提条件。但因种种原因(如场所、资金、学生人数、设备更新等),往往硬件设施不能最大限度地满足教学需求,必须借助软件予以补充、完善。另一方面,在一些涉及人身和设备安全、教学消耗大的实践环节中,还必须在学生“真刀真枪”地操作设备前,使他有一个“仿真”的历练,以进一步熟悉操作步骤、掌握技术要领。当然,不管仿真软件仿得如何“真”,也不能替代现实环境中的“实”。
教材是教学实施过程中的“媒介”,是特殊的硬件,是教学指导思想、教学内容的具体体现。开展理实一体化教学模式,必须有与之配套的教材;其教材体例,必须便于教学活动的组织与实施,既要便于教师“教”,更应便于学生“学”;其教材风格,必须体现职业教育教学特点,既要通俗易懂,还需图文并茂;在内容安排上,要理实融合,便于“学中做”、“做中学”。
现代职业教育,还必须借助信息化手段,化深奥、抽象、枯燥、乏味为通俗、具体、生动、有趣;必须利用网络资源,为师生互动、自主学习提供平台。一般来说,应包括的多媒体教学设备有投影仪(最好短焦或超短焦)、交互式电子白板、实物展台、音响等。
5 评价模式的改革
一个好的评价模式,能引导、激发评价对象的积极性。教学效果的评价,其最终落脚点不在于“教得如何”,而在于“学得如何”。当然,“教”的过程,影响着“学”的结果。
对教师方面的评价包括课前准备、教学实施和课后工作等方面。教师在开展教学过程中,既要把握好节奏和进程,更要注重知识与技能的传授技巧。
对学生的评价与考核,既要注重结果,也要考察过程;既要考查知识的理解与应用,更要考核技能的掌握与熟练程度。“过程”考察在平时进行,一般包括出勤记录、课堂表现、作业质量、学习的主观能动性等方面;“结果”性评价与考核,一般在学期或课程结束时进行,比较规范、综合,以理论试卷和操作项目相结合的形式考查学生的学习效果。这其中,“结果”与“过程”、“理论”与“操作”的权重因课程的不同可有所差异。
在“电工技术基础”第一学期结束时技能考核的方法是:选定本学期练习过的几个工作任务(电桥电路、日光灯电路、星形连接电路、三角形连接电路等),学生现场从其中任意抽取一个,从电路连接的正确性、熟练程度、数据测量、安全文明生产等方面进行考核评分,权重为50%。
6 结语
不论采取何种教学模式,其根本目的在于使学生掌握知识、提高技能。目标一致,但途径多样,形式各异。模式是否合适,方法是否对路,最有发言权的还在于教学过程中的主体——学生。
参考文献
[1] 禹禄君.探究理实一体化教学新模式[J].长沙通信职业技术学院学报,2008(12):60.
关键词:机电一体化;教学改革;教学水平;探索
中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)08(a)-0118-02
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,可以说机械行业在整个过程中起到了举足轻重的作用,由机械技术、液压技术、气动技术、传感器技术、PLC技术、计算机技术等学科的相互融合、渗透而形成的机电一体化技术[1],已经成为当今工业技术的重要组成部分,机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用尤为明显。当前,机电一体化系统和产品发展逐渐成熟,高速度、高精度的智能化系统逐渐占据机械制造业的主流,随着我国经济的不断发展,企业产品、设备也在经历一个更新换代的频繁时期,因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大[2]。为了满足这一需求,我们要不断对机电一体化的教学方法和内容进行改革,努力培养机电一体化技术方面的高精尖人才,以满足市场需求的快速响应,进一步适应市场经济的发展。
1教学目标与方法改革
机电一体化技术这门课程由多门学科构成,涉及的概念、信息量很多,而且有些内容抽象,每个章节衔接不连贯,从学生的角度来讲,学生很难将各个章节的内容真正的联系起来,不能从系统的角度去把握这门课程,甚至不知道开展这门课程的真正目的,给学生的感觉似乎每个章节都是在复习学过的知识。因此在短短的几十个课时内要想学生完全掌握有很大困难。从教师的角度来讲,由于此门课程涉及的信息量特别大,要想在短时间内将所有的信息保质保量的传授给学生,则对教师的掌握的知识量及自身素质、教学水平都有着很高的要求。所以为了适应现代化高新技术的高速发展,对这门课程的教学改革已经势在必行。
1.1教学目标的改革
目前现有课程的教学目标过于注重知识传授的倾向性,忽视了学生的学习方法、过程和目标态度等方面的培养,不利于学生全面的发展[3],同时也不利于知识的传授和掌握。为了响应高校强省的政策,致力于服务地方经济,更加有效地让毕业学生为地方发展作出贡献,我们制定了新的教学目标。通过机电一体化技术课程的学习,使学生在了解机电一体化系统设计基本知识基础上,全面、综合理解机电一体化系统设计的内涵、发展方向。注重培养学生综合运用机电一体化系统设计基础知识进行设计的能力,树立“多学科知识交叉与渗透”的观念。争取培养出一批有能力、有技术、有素质的优秀大学生,为我省的地方经济贡献一份力量。
1.2教学方法的改革
目前机电一体化技术课程教学方法的主要特征还是以教师讲授为中心,学生被动接受的方式进行的,学生学完后无法对课程形成较全面、系统的认识。此外学生缺乏自主探究和合作学习的机会,往往是课堂上讲理论,学生课后做作业,理论课时占据了绝大部分时间,留给学生动手学习的时间很少,这样严重影响到学生的实际动手能力。此外,目前机电一体化技术的教学任务是由一名教师担任,由于此门课程的信息量较大,再加上目前机和电两门课程脱钩严重,相关内容衔接起来很有困难,所以使整体的教学水平的提高受到很大的限性。鉴于以上问题的存在,特提出以下两点改革措施。
(1)针对新的课程教学目标,进一步进行教学手段,教学方法的改革,以保证教学质量,提高教学效果[4]。如采用课堂讨论的方法来取代原有的满堂灌的教学方式,从而使学生由被动的接受变为主动地学习,使学生的主体学习作用得到了很好的体现,进一步锻炼了基础较好的学生,而且对基础比较差的学生也起到了一定的带动作用。此外要发挥教师启迪学生思维的主导作用,能够做到善于引导、合理设疑,营造良好的课堂环境,让学生在好奇,新异的兴奋状态中无意识地把这些知识接受并掌握。充分调动学生的学习兴趣从而使本身枯燥,抽象而又繁杂知识转变为易于学生理解、接受的东西灌输到学生的头脑中,比如可以充分利用多媒体教学、使用直观的教具等手段,使枯燥的理论教学更具直观性和趣味性。此外课堂上多注重理论联系实际,多运用生活中的实例[5],这样既有助于学生掌握理论知识,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
(2)教师知识储备量和教学水平直接影响教学效果。这就要求教师要具备良好的素质,应该与时俱进,了解课程最新的最前沿的技术动态,除了要不断地补充、完善自己,扩大自身的知识面以外,还可以考虑多名教师同时讲授一门课程,根据不同教师具有的不同优势,合理进行课程的分配,形成优势互补,同时要加强理论和实践之间的联系作用,无论在教学内容还是教学方式上都要围绕着培养应用型人才这一目标。
2教学内容改革
课程教学内容的改革是课程建设的灵魂,现在的机电一体化技术已经不再是过去的机械技术和电气技术等技术的简单组合,而是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术等技术为一体的有机融合[6]。此门课程信息量大,内容多,这就要求教师要根据本专业培养目标对教学内容进行合理的取舍,使教师在有限的课时内充分发挥个人所长,在教学内容上选取最能贴近生活实际、学生最感兴趣、最关心的内容进行讲解,此外也可在原有知识点的基础上从深度和广度上拓展外延,对课程内容进行适当的增减,使整体教学突出实用性。
(1)制定新的教学内容。以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用型技术型人才。对于学生综合素质的提高,教师要善于将机和电两部分有机的结合起来,综合比较并引导学生积极思考、全面掌握相关知识。
(2)运用多媒体教学。随着科学技术的不断发展更新,教学资源也越来越丰富,传统的“黑板加粉笔”教学方式已经逐步被多媒体教学方式所取代。对于课程中的程序和各种图表,均可制作成多媒体课件,采用多媒体教学可以起到很有效的辅助作用,教师可以把在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题采用多媒体的方式形象、生动、直观、简单的展现出来,从而使学生很直观的获得较多的信息,有利于解决重点和难点问题。同时还可以大大增加学生的学习兴趣,使课堂的教学效果和教学效率得到了提高,同时也增大了课堂教学的信息量。此外精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣,提高学生学习的主动性、积极性和创造力。
(3)改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节[7],为了培养学生专业技术能力,对传统的实践教学模式进行了一定的改革,主要将实践教学分为三个阶段:(1)实践能力训练。实践能力训练主要包括实验课和课程设计。在这部分中主要锻炼学生如何使用基本实验仪器,测量和采集基本数据以及了解机电一体化系统化设计的方法和步骤。(2)单项能力训练。单项能力训练主要包括金工实习、数控实训等,学生通过对这些基本技能的学习和训练可以巩固学过的知识点。(3)综合能力训练[8]。综合能力训练主要包括认识实习和生产实习等,通过这一系列的实习可使学生对机电一体化系统和产品有着更深刻的认识和了解。
3结语
随着社会的不断进步,现代的机电一体化技术随之迅猛发展,传统的机电一体化教学出现难以满足现实需要的情况[9],本文从实际教学角度出发,进一步明确课程教学目标,把社会发展过程中所需求的专业人才作为主要的动力来进行培养,改革机电一体化专业课程的教学目标、教学方法和教学内容,进一步提高机电一体化教学水平,进而全面提升学生的理论研究水平[10]、实际应用能力和创新素质,使我们的机电一体化专业教学为社会提供更多的优秀人才。
参考文献
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[9]刘颜.试论机电一体化教学改革初探[J].中国商界.2010(6):206.
【关键词】机电一体化技术;教学模式;改革
目前,制造业的自动化水平越来越高,其中包括的机电一体化技术占有十分重要的地位。就机电一体化技术而言,其包括了计算机信息技术以及传感检测技术等多项技术。在目前高校机电一体化技术的实际教学中,普遍存在某些方面的问题,包括未注重理论与实践的结合以及理论知识缺乏实用性等。对此,有必要对现行的机电一体化技术教学模式进行改革,提高教学的针对性与实效性,更好地培养学生实践操作能力,输出更多、更优质的机电一体化技术应用型人才。
一、课程理论教学的改革
(1)对教学内容进行合理取舍。目前,高等院校的机电一体化技术教学过程中,学生学习的积极性不高,并且对有关基础课程缺乏有效的掌握,进而导致该课程的学习成绩不理想。因此,教师首先应根据学生的具体情况合理地选择教学内容,要求教学内容数量适当。例如在机械传动技术教学过程中,因为学生不具备系统建模所需的积分变换方面的数学知识,并且学生工作主要从事的工作为机械操作方面,所以可以忽略机械传动系统的数学建模,将机械传动系统的特性和常见机械传动的故障分析处理方法作为讲解的重点。其次,教师应确保选择的课程内容能让大多数学生所接受,从而兼顾成绩较好的学生以及成绩较差的学生。
(2)对先进教学手段进行利用,提升教学效果。机电一体化技术课程教学,可采用多媒体教学,向学生展示学生未曾见过的数控机床、机器人以及加工中心等,并且使其了解这些自动化设备和生产线的内部构造,从而明确机电一体化技术的工作原理。多媒体具有直观性、形象性的特点,可将自动化设备以图片、动画、文字以及视频等形式展现给学生,激发学生学习的兴趣,提升教学的实际效果。
(3)注重知识与能力的结合,促进学生能力的提升。在机电一体化课程教学中,教师不仅要进行基础知识的讲解,也要讲解各知识体系之间的关联,以及知识体系的应用与机电一体化系统的分析等,从而使学生能够运用所学知识解决问题。并且,理论水平的提高与能力水平的提高两者之间应当同步进行。
(4)理论教学结合实践教学,避免两者脱离。首先,采用启发式教学模式,在教师的引导下使学生掌握好理论,在理论的主导下,结合实际进行基本知识原理的深入讲解,在课程教学过程中充分体现理论知识传授的实用性以及针对性。例如在传感检测技术讲解过程中,联系工业机器人和数控机床这两种机电一体化系统的典型而进行。通常,这两种系统采用的传感器教材中均没有相关介绍,因此不需要进行无关传感器的深入讲解。其次,提倡行动导向教学法的运用,使学生能够更好地运用知识,凭借实验、实习以及参观等各种教学实践的开展,帮助学生掌握理论付诸实践的方法。最后,教学过程中开展一定的实践教学活动,例如引入电子电气技术、PLC技术、传动技术以及传感器技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过该系统一方面进行章节知识的学习与实践,另一方面可得到机电一体化系统的综合训练。对学生的实践意识、实践能力、创新意识以及创新能力进行培养与提高,促使学生可在实践中找出问题,并使问题得到有效解决。
二、课程实践教学的改革简析
实践教学关系到学生技术应用能力的形成,该环节同样十分重要,是机电一体化技术教学中不可忽视的教学内容。在实践教学过程中,教师应根据学校提供的实践教学环境,始终以机电一体化专业的教学大纲为中心,进行与本专业培养目标密切相关的综合性实验课的开设,从而使预期的目标得以达成。例如,进行实践教学体系的建立,该体系注重学生机电一体化设备维修能力的培养,也就是基本技能训练专项技能训练综合技术应用能力训练。主要在学校完成学生基本技能的训练以及专项技能的训练,并且以专项技能训练为重点,主要包括数控实训以及金工实习等。与此同时,学生需要接受钳工、电工以及机加工等基本技能的训练和铣、线切割的编程与操作、数控车等职业基本素质的训练。除此之外,在学校与企业的合作下进行学生综合技术应用能力的训练。
三、结语
总之,随着自动化制造的发展,企业对机电一体化专业学生的要求也更高。对此,高等院校需要注重机电一体化技术专业应用型人才的培养,提高其专业能力与素质,才能使学生在人才竞争中占据优势。本文对机电一体化技术教学改革进行研究,指出该课程教学应注重理论与实践的有机结合,对教学内容进行合理调整,提高实践教学的针对性。在实际教学过程中,设置与机电一体化实际应用相关的教学项目,促进学生综合技术应用能力的提高,使学生对机电一体化技术具有更好的掌握与应用,并在今后的工作岗位上能够满足工作的需要。
参考文献:
世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态市场的适应能力和
竞争能力。此外,世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资。我
国在这方面发展相对落后,迫切需要加强数控专业人才培养。
关键词:装备制造业,数控铣床,机电一体化
数控铣床是一种自动加工设备,在普通铣床的基础上,集成了数字控制系统,可
以在系统程序的控制下精确地进行铣削加工的机床。数控铣床通常由以下几个部分组
成:主传动系统、数控系统、进给伺服系统、冷却系统等。
机电一体化是技术密集型系统工程,通过将机械技术、信息技术、电工电子技术、微电
子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并将这种技术
应用到实际设计中。当今的机电一体化技术正向着智能化、高性能、系统化以及轻量、微型
化方向发展。
一、数控铣床机电一体化工程
随着数控技术的应用,机械制造设备数控化趋势越来越明显,给传统制造业带来了革命
性的变化,如今制造业已经成为工业化的象征。
数控铣床机电一体化设计要突出以下特点。在数控铣床设计时,不能只依赖一种技术,
要通过电子技术与机械技术有机的结合开展设计,还要对技术方案开展评估,使设计产品符
合了机电一体化要求,并且在机械设备和电子元件匹配的情况下,选择最优的技术方案。
要实现数控铣床产品的性能,必须通过机械技术和电子技术的配合才能实现,这其中如
何实现两种技术相互补充、相互联系是关键。如果只依靠电子元件或者机械装置简单的结合
是无法完成的,必须考虑电子元件与机械装置的控制,通过软件和硬件相互结合,才能将多
种技术统一并发挥协同效应。当然,在进行数控铣床产品设计时,还需要考虑产品成本、稳
定性、加工精度、市场需求情况等要求。
通常数控铣床机电一体化的设计要经过两个阶段,即开发设计阶段和适应性设计阶段。
其中开发设计具有一定的难度,因为开发设计需要在没有任何参照的情况下开发设计产品,
同时产品要满足性能要求,这就对设计人员的想象力、理论基础及市场经验提出了考验。适
应性设计,则是对已经设计出来的产品进行修改、加工,完善产品的功能和对进行局部改进,
此外,还可以改变产品的外型尺寸、精度、速度等参数来增加产品性能比,使数控铣床产品
的性能、功能符合设计要求。如今,计算机技术已经广泛应用在各行各业,在进行数控铣床
机电一体化设计也要充分利用计算机技术,借助计算机设计、分析、模拟、优化设计方案,
来提高产品设计的效率及精度,同时降低产品研发费用。还有在设计产品时要充分考虑产品
的用途、成本、性能等因素,使设计出的产品经济实用、稳定性高、消耗少,以增强产品在
市场的竞争力。
二、数控铣床机电一体化设计探讨
从机械技术和电子技术两门专业的差异来看,两者在设计方法上有很大的不同。由于没
有计算机辅助设计。以往传统的机械设计通常是借鉴前人的经验,并着重于形象思维的运用,
所以很多工作都是在图纸上完成的,并力求在图纸设计阶段不断论证完善。电路的设计一般
是建立在实验的基础上,从设计过程来看,因为连接线路的部件都规格化、标准化,而且在
电路板上更换几个部件比较容易,不象机械设计,对于改变其中的零部件不但时间长,而且
浪费大。所以机械设计缺乏灵活性,而电路设计更注重的是逻辑思维。
从以上机电之间设计上的差别来看,在科学技术日新月异的今天,数控铣床机电一体化
产品的研制,传统的方法研发周期长,消耗大,已经是很难适应。所以在此探讨数控铣床机
电一体化设计方法具有有一定的意义。
1、物理模型方法
追根溯源,机械学、电子学都是建立在物理学的基础上,而纵观自然科学的发展的历史,
两者之间的联系更加紧密。电路理论研究是由早期的力学研究推动的,现在电子学的许多概
念和理念都有模仿机械学的痕迹。如非常相似的MKB 机械振动系统和电子学方面的LCR 电路
系统。另外热传导系统、旋转运动系统、液压系统等也都基本上能摸拟成LCR 电路系统,并
且其状态方程是一样的。所以在进行机电一体化模型设计时,设计者可以据这个相似原理将
电子系统和机械系统都抽象成物理系统进行处理,这将使得对实体系统的分析变得简单易
行。然后结合状态变量法抽象出数学模型,即状态变量方程。并借助于计算机分析、计算、
处理或直接控制。
2、系统寻优原则
数控铣床机电一体化设计的核心思想是如何将各种技术有机的融为一体。所以产品设计
应从整体上研究把握。因为产品越复杂,稳定性越差,所以产品的结构和功能要力求以最简
单可行的手法实现复杂的功能。这就意味着要从系统角度优化,使机械与电子技术有机结合
得恰到好处。因为机电系统是一门综合学科,单一技术可能是很平常的,但多种这样的技术
的融合,可能得到协同效应。出现一加一大于二的结果。因此在系统总体设计开始的时候,
系统总的功能指标实现途径、保证方法的寻优是机电一体化设计的关键。
三、结语
数控铣床机电一体化技术和产品将是今后技术装备中非常重要的一部分,对关系国计
民生的一些行业的发展起着越来越重要的作用,但是从目前来看,我国在数控装备领域系统
研发与制造实力仍不是很强,相比发达国家差距很大。随着国家产业振兴计划的出台,装备
【关键词】一体化教学 电子技术 改革
为适应不断发展的社会企业需要,技工教育改革也在不断深化,改革的目标就是提升学生的职业能力,为社会培养合格的技能型人才,让他们能够更好、更快地适应自己的岗位职能,所以对于技工学校的专业课程设置也是不断地随着社会的需要而不断地创新。我作为从事多年的电子电工专业教学的教师,对于本专业的电子相关理论和实习课程有自己的拙见。电子技术课程包括理论和实训两大部分,都是由模拟电路和数字电路两部分组成。理论方面是研究各种半导体器件的性能、各种单元电子电路的组成、工作原理、功能及应用的电子技术专业基础课;实训方面是研究电子电路的制作,包括电路图的绘制、仿真、电路的焊接、制作和调试等。学生通过课程的学习和实践可以获得电子方面的理论知识和操作技能,提高动手能力、逻辑能力及分析问题、解决问题的能力;同时,还可以提高使用相关电子仪器设备的能力和电子组装工艺的水平,提高就业能力,从而成长为符合社会发展需要的操作型、技能型、实用型人才。针对此门课程,近几年很多技工学校都在改革创新,笔者根据在教学过程中的经验,对此也有一些想法。
一、现状分析
1.课程介绍
在技工教育中,很多学校都已经注意到了电子技术理论教学和电子技能实践教学之间的联系,但是一体化教学模式尚处于摸索阶段,没有形成一体化教学的系统体系。笔者认为,电子技术相关课程的理论性和实践性非常强,是计算机专业、通讯专业、电子信息专业、机电类专业必修的专业基础课,也是学生必须掌握的一种基本技能,主要是以《电子技术基础》和《电子技能实训》这两门课程为主导。《电子技术基础》课程的教学目的不仅仅是教会学生知识,更为重要的是要让学生掌握如何在生产实践中应用这些知识,解决一些实践问题。而解决“应用”的唯一途径就是电子技能实训,最终使学生在掌握了《电子技术基础》理论知识的基础上,通过《电子技能实训》能熟练地掌握焊接技术,设计装配图纸,调试正确结果,记录相关数据。
2.存在问题
现在的教学法中,虽然已经认识到了理论与实践两者之间的重要关系,但是在实际教学中,往往因为教学过程中课程、教师、场地的局限性而忽略了两者之间的紧密联系。目前,仍有很多技工院校分开开设这两门课程,而由于《电子技术基础》课程教学强调的是理论知识的系统性、完整性,在教学中就只能循序渐进地讲解。这样造成的后果是学生掌握的理论知识无法通过相应的电子技能训练课题来加以巩固,而实训老师在课题训练时可能会遇到学生理论知识不足的时候,只能将涉及的相关理论知识再进行讲解,学生才能进行下一步的实训学习。这样既浪费了学生动手操作的时效性,又导致了理论学习的重复性,使一体化教学只能停留在宣传的“口号”上。随着社会的进步,教育体制改革的不断深入,技工院校教育必须引入新的系统的教学模式、教学法,从而开创学生的思维能力、动手能力和创新能力,并在教学中不断优化改革,使其更具备创新能力。
技工教育的 “重理论、轻实践”“重知识、轻技能”的思想已经逐渐退出现代技工教育培养目标的要求,同时也无法适应现代企业对学生的要求。现代技工教育要以传授知识、技能,提高动手能力为主,让学生在“教、学、做”三个方面有一个实实在在的“一体化”体验。
二、改革方向
1.改革教学方法和教学手段
由于理论知识深奥、抽象,我们要改革传统的满堂灌、填鸭式教学方法,充分把握技工教育对学生的培养目标,通过改革教材、教学方法和手段,优化课堂教学结构,结合项目教学,对学生进行有目的的教学。
(1)利用实物演示教学
授课老师课前根据教学课题提前做好示范电路,在电路板上直接呈现出所有元件的排布、连线,还可以通电调试,观察电路使用。可以利用一体化教学的方式,根据电路的原理图从电源部分介绍元件的性能及在电路中的作用。学生不仅可以了解到原件的理论知识,同时也了解了元件在电路中的作用,以及元件在电路中的位置、连接方式。
(2)利用现代媒体辅助教学
目前很多教材都会提供课件光盘,将整个教材内容做成多媒体课件,网络上还有很多专业网站制作了很多视频课程,都可以借鉴到一体化课程中。学生在了解电路之后,自己动手操作时,对于教师的演示难免有遗漏的地方,这样就可以通过视频教学软件重复播放,为教师可以留出时间进行个别指导,让老师更好地把握学生的学习程度。同时教师同样可以通过摄录机将学生的制作过程记录下来,在评价反馈中展示给大家,让学生们一同来分析自己在学习过程中的优点和缺点。
(3)利用项目教学法、头脑风暴法教学
处于教改前沿的机电专业一体化教学受到越来越多的重视,有很多新教学方法应运而生。项目教学法和头脑风暴教学法结合是目前比较新颖的一种教学方法。学生在教师的指导下亲自处理一个项目(课题)的全过程,在这一过程中教师设置的问题是学生要掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,利用团队解决问题,找到实施方案,制作出成果,最后进行评价反馈。这种方法可以很大程度上提高学生的自主学习能力,自然能调动学习的积极性。因此,项目教学结合头脑风暴是一种典型的以学生为中心的教学方法。
(4)利用一体化教材教学
随着一体化教学的深入改革,目前已有一些一体化教材出现,那么我们在教学过程中应该引进这些教材,同时结合学校的实际情况编制校本教材,用与之相结合的方式进行教学,既要学习别人先进的经验,又要吸取别人的教训,找到适合自己的教学方式,适应本校的教学环境、教学设备、教学师资、教学对象,适合学生所在地区企业需求的校本教材进行教学,才能获取更有成效的教学效果。
2.注重实践应用能力的培养
要体现技工教育的特色,关键在于学生实践能力的培养。因此,在一体化教学中更应将培养学生的实践能力作为技工学校教学改革的重点。教学中要以实训课题为基础实施教学,理论讲解配合制作过程中电路原理的需要,结合当前社会上的高新技术,邀请企业优秀的技术人员来学校给学生上课;“请进来”的同时,让学生也能“走出去”,教学中采取“工学结合”的方式,让学生走进企业,亲身感受工厂一线是如何生产产品的,让学生了解企业需要如何的技术人才,让学生更早地适应社会,增强就业能力。
3.建立新的一体化教学考核模式
传统的教学考核模式通常都是试卷考评,实训课是以动手制作课件为方式,各自独立,联系很少。对于一体化教学模式来说,传统的考核方式很难适用。因此,需要建立适合一体化教学的考核模式。可以结合当前各级技能竞赛的模式,竞赛通常是考查选手操作能力的同时,还要考核学生对电路原理的理解、测量和调试数据记录、拓展应用等。在一体化教学中同样可以借鉴技能竞赛试题模式,采用理实合一的考核方式来考查学生。
三、结束语
随着现代职业教育的发展,很多技工学校都在探索教学改革,如何体现出职业学校的特点,将理论和实践结合起来,实行适当的一体化教学模式。笔者在教学中针对出现的问题提出了一些看法,研究出适应技校学生的学习方式,目的是希望学生能更好地学到知识,能更快地适应企业发展的需要。
【参考文献】
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关键词 职业技术学校 机电一体化教学 改革
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.11.055
Abstract The development of modern society has put forward higher requirements for the technical personnel, pay more attention to practical ability of technical personnel, it also requires the occupation technical school opened in mechanical and electrical professional teaching, teaching not only in theory, but also to strengthen the practice teaching, so as to realize the combination of theory and Practice, and training of professional and technical personnel compound. In this paper, based on the analysis of the vocational and technical school of mechanical and electrical integration of teaching system, the paper puts forward some suggestions for the integration of mechanical and electrical integrated teaching to provide a reliable guarantee.
Keywords vocational and technical school; Electromechanical Integration Teaching; reform
C电一体化作为机械与电子技术集成构成的一个综合体系,对推动工业智能化发展有着很大的作用,且对人们生活的方方面面都会产生影响。①在机电一体化不断推广与应用的形势下,社会对相关人才的需求也在不断增多。为了满足社会发展的需求,许多职业技术学校均开设了机电一体化教学课程,用人单位对机电一体化人才的要求不只是具备熟练的操作能力,还要综合运用机电技术知识,从而更好的完成工作。②然而,在机电一体化教学中还存在着一些不足,需要进行一定的改革与创新,这样才可以取得良好的教学效果,满足社会与市场发展的需求。
1 部分职业技术学校机电一体化教学体系中的问题分析
1.1 专业课程体系设置不合理
现阶段,职业技术学校在开设机电一体化课程的时候,主要把课时安排在“机”、“电”上,但学生学习时间只有两年,再加上学习任务繁重,机械类课程设置较多,导致电类课时设置较少,使得相关人才培养无法达到预定目标,与机电一体化教学目标相违背。③在此种专业课程体系设置中,教学内容与实践脱离的现象非常严重,导致课程专业教学与实践操作教学未能达到预期目标。与此同时,在职业技术学校设置机电一体化课程时,培养学生职业能力是主要的教学目标,因此,在理论知识传授的基础上,也要重视学生综合素质及实践操作能力的培养。然而,在实际教学中,因为学校设备、师资力量等因素的制约,导致普遍存在着重理论、轻实践的问题,未能实现理论和实践的结合,因此,很多学生均未深入理解理论知识,只是了解知识的表层含义,尽管知识丰富,但却未能灵活运用。针对职业技术学校而言,其毕业生的就业方向主要为机床设备安装、机床设备调试、电气线路等有关工作,所以,要求学生具有较强的实践操作能力。倘若在学习中,未能接受良好的培训,就无法有效适应工作岗位的要求,进而出现一些弊端。
1.2 专业教学内容不完善
现阶段,机电技术发展越来越快速,但机电一体化教学课程设置却未能跟上机电技术的发展步伐,导致教学效果不佳。④其一,职业技术学校机电一体化教材未能得以及时更换,内容相对老旧,并且教学设备不先进,导致部分教学内容无法落实。部分职业技术学校使用的依然是旧版教材,内容与现代社会脱节严重,学生根本无法学到先进知识,使其无法满足社会发展需求,进而被淘汰。其二,在机电一体化教学中,教师采用的教学方法比较单一,只是按照教材内容予以讲解,很少涉及项目教学,虽然学生能够学到丰富的理论知识,但却无法灵活运用。比如,在“电力拖动”教学中,教师讲解重点为电路工作原理、电路接线方式等,而未对元件选择、故障检修等内容进行讲解,造成学生应用能力较差,导致学生综合素质较低。在理论与实践教学中,如果教师没有充分结合工作岗位需求,非常容易导致学生知识面狭窄,实践操作能力较差,进而不符合用人单位的要求。
1.3 机电一体化教学设备陈旧
现阶段,因为经济条件有限,许多职业技术学校的教学设备都比较老旧,特别是具有专业特点的实验设备,数量非常少。现阶段只有部分经济条件好的学校才会配备一些必要的数控机床,如加工中心、控制柜等,为PLC实训一体化的落实提供了可靠保障。通常而言,在机电一体化实践教学中,相关设备的作用非常重要,是有关教学活动得以落实的基础与前提,能够有效培养学生的专业技能与实践能力,如果相关设备配置不全,就会影响教学活动的开展,进而降低教学效果。⑤
1.4 教师队伍素质需提升
在机电一体教学过程中,教师作为教学活动的主导,发挥着十分重要的作用,对教学质量有着很大的影响,所以,必须给予高度重视。为此,要想取得理想的教学效果,就要构建一支高素质、高水平的教师队伍。然而,现今许多职业技术学校的教师队伍素质均未达到相应的标准,普遍存在着教师知识体系陈旧、落后的问题,致使学生未能学到先进的知识,进而影响了学生的就业情况。同时,部分年轻教师均是刚毕业的学生,未从事过有关工作,也未对市场需求展开调研,进而导致实践教学效果不佳,使得学生很难满足实际工作的要求。
2 职业技术学校机电一体化教学改革的建议
2.1 构建标准合理的课程体系
在职业技术学校教学中,应积极构建中国式“校企双制”,从工作岗位的实际要求出发,加强和用人单位的沟通,深入研究用人单位对人才的需求,以工作要求为导向,以工作任务为载体,重新设置符合机电一体化教学的课程体系,以此取得良好的教学效果。⑥在设置课程体系的时候,必须对学生的基础知识予以充分考虑,以此设置符合学生学习特点的课程体系。在实际教学中,应以学生技术应用能力培养为课程设置目标,强化理论与实践的结合,突出专业教学的实用性与针对性,以此提高学生的综合素质。
职业技术学校是用人单位技能操作岗位人才储备的重要场所,其发展与用人单位的认可与好评息息相关,所以,职业技术学校的教学目标与考核应和用人单位的要求相统一,将岗位职业能力要求作为构建核心,以技术应用能力与岗位技能为支撑,突出专业性,以此设置合理、科学的课程体系,同时对教学设计、准备、组织、评价等环节予以改革,有效培养与提高学生的专业技能与职业能力,进而获取有关职业资格证书,更好的适应与完成工作岗位内容。
2.2 完善教学场地与设备
在机电一体化教学中,教学场地与设备会对教学效果产生很大的影响。为此,在实际教学中,为了确保教学质量,一定要建立一体化的教学场地,配备相应的设备,以此确保教学活动的全面落实。在实际教学中,应加强实训一体化体系的构建,明确“教、学、做”的要求,保证模拟教学全面展开,从而完全“四位一体”的实训基地,即“教学、生产、培训、鉴定”,有效增强学生的理论水平及实践能力。⑦
与此同时,在场地、资金等因素的限制下,致使一些职业技术学校未能构建完善的实训一体化体系,此时,应遵循资源共享、互惠互利的原则,积极和用人单位沟通,设立校外实习基地,从而为学生提供一个实践的平台,进而提高学生灵活运用所学知识的能力。
2.3 创建多元教学方法
(1)采用多种教学方法与手段。在机电一体化教学中,具有信息量大、理论性强、抽象等特点,教学内容相对枯燥、乏味,所以,在教学方法与手段上,应重视实训、多媒体、现场教学的结合,以此培养学生的综合素质。比如,在学习“按钮和接触器双重连锁正反转”这一内容的时候,以往教师需要利用3-5分钟的时间将电路原理画在黑板上,在此过程中,学生非常容易走神,导致教学效果不佳,但是如果采用动画演示的方式展现电路原理,再加上教师的讲解,就可以充分吸引学生的注意力,不仅可以节省画图时间,还可以在短时间内讲清电路各种元件等,进而让学生掌握相关知识。
(2)加强实践教学。在实践教学中,主要包括课程设计、实验等环节。因为机电一体化课程的实践性非常强,在开展教学活动的时候,一定要注重理论与实践的结合,从而让学生充分掌握相关知识,达到预期的教学目标。比如,在实际教学中,教师可以根据学生的具体情况设置实训方案,让学生根据教学内容予以实践,以此培养学生的知识应用能力,进而使其更好的适应工作岗位要求。
2.4 强化师资队伍建设
在职业技术学校机电一体化课程教学中,要想取得理想的教学效果,就要重视“双师型”教师队伍的建设。⑧因此,学校可以组织一些优秀青年教师到用人单位实习,并且对其教学能力与职业技能进行定期考核,或聘请用人单位的专家到校兼任教师,以此提高教学质量。与此同时,学校也应鼓励教师继续进修,利用一些课余时间到用人单位参观学习,积累实践经验,进而在讲课的时候,能够更好的融会贯通,加深学生的印象,让学生可以深入理解教学内容,并且可以灵活运用,以此实现理论与实践的结合,为学生毕业后成功就业奠定坚实的基础。
3 结语
综上所述,随着现代社会的快速发展,机电行业市场越来越繁荣,对机电技术人才的要求也越来越高,进而要求职业技术学校进行教育改革,创新教学模式,以此培养复合型机电技术人才,更好的满足社会与市场的发展要求。为此,在机电一体化教学中,一定要构建标准合理的课程体系,完善教学场地与设备,创建多元教学方法,强化师资队伍建设,从而达到预期的教学目标。
注释
① 袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技,2014(24):170-170,146.
② 伍映红.优化中职机电一体化教学体系[J].广东教育(职教版),2014(6):106-107.
③ 林灵,刘昌铭.机电一体化教学存在的问题及改革措施[J].新课程・下旬,2015(11):459.
④ 唐凤.基于一体化教学方式培养高职学生化学综合能力的实验研究[D].湖南师范大学,2015.
⑤ 群宣.“教学做”一体化教学在电气控制技术中的应用体会[J].广东科技,2014(24):166-167.
⑥ 钱晓静.关于机电一体化教学中项目教学法的应用研究[J].课堂内外・教师版,2015(9):54-54,56.
关键词:电气技术专业?一体化教学?职业能力?职业素养
一、重视学生职业能力的培养
技师学院电气技术专业要培养的学生的目标到底是什么呢?是达到初级维修电工水平,还是高级维修电工水平,甚至更高的技师的维修电工水平?这些笔者认为都不实际。我们太注重证书的取得了,实际工作中,一本证书又能说明什么问题呢?有很多这样的例子:电气专业毕业的学生,毕业后灯泡都不会装,但他很可能还取得了中级工的证书。这对我们从事职业教育的人来说,是个莫大的讽刺。电气技术专业所培养的学生应掌握各种生产设备的专业基础理论、专业知识、专业技能,也要熟悉常用电气设备的工作原理,并具有从事生产设备的运行、维护维修、电气设备管理等能力。这些能力的培养,统归于职业能力的培养,当然职业能力也包含了学生的自主学习的能力。
现在我们所提倡的一体化教学模式,就非常注重学生职业能力的培养与职业素养的提高。它将学会学习、学会做人、学会共处等社会能力融入到一体化课程体系统中。在推进电气技术专业一体化教学的过程中,我们要围绕学生职业能力的培养与职业素养的提高这两方面来进行。要改变以往的教学模式与教学方法,首先要从老师方面进行转变:教学不再是老师教、学生学,老师教什么学生学什么,而应该是发挥教师的引导作用,引导学生自主学习,通过对具体工作任务的,让学生在工作中学习,而这个工作任务就是我们学生以后工作岗位上的具体任务。因此,老师必须熟悉这个工作任务,下企业去找相关的典型的工作任务。教师在设计工作任务的时候,既要让学生感到自己好像置身在企业工作,又要将原先的理论体系贯穿于整个工作任务中去。
职业能力同时又包含人际交往能力与团队协作能力。这些能力的培养在以往的教学过程中往往是被忽视的。电气技术专业在推进一体化教学改革中,要特别注重在分组讨论、分组汇报环节方面加大培养力度。以往我们遇到的情况是,学生毕业后,除了拥有一定的专业技能外,根本不善于推销自己,更别说团队精神了。而一体化教学模式中的分组讨论、分组汇报环节就很好地解决了这一问题。
二、加强学生职业素养的培养
职业素养是学生毕业后想进一步发展的基础,电气技术专业在推进一体化教学改革中一定要把职业素养培养贯穿于学生学习生活的全过程。强化职业素养的培养,学生才能在服务社会的过程中实现自己的理想。在管理中,我们可以引入企业的7s标准,做到专业工具有序摆放、实训场地干净整洁及劳保用品正规穿戴,这些都反映了劳动者的职业素养。还可通过聘用企业的优秀人才来为学生上课,给学生树立学习的榜样,提高职业素养培养水平。当然,学校更要注重培养学生良好的心理素质,使他们增强抗压抗挫的能力,并善于从逆境中寻找转机。一体化教学中的学业评价体系统,可以为学生职业素养的提高提供建设性的帮助。采用一体化教学方式,可以对每个教学环节进行评价,既可自评,也可互评。在自评互评中,让学生找到自身的不足,并乐于接受他人的意见,善于发现自身的优缺点,从而提高自身的职业素养。
关键词: 机电一体化 课程设置 改革思路
一、前言:
机电系是在新疆交通职业技术学院为扩大专业,努力将新疆交通职业技术学院建设成新疆一流的职业技术大学的背景下而产生的,并于2007年01月成立。机电系中的“机电一体化”专业是将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的一批高新复合技术群,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向;传统的机械制造及设计领域已经不能满足市场的需求,那么对机电系如何科学合理的开设技术基础课和骨干课程已成为摆在我系面前的主要问题,课程设置的好坏将直接关系到培养的学生能否适应机电行业人才市场的要求,因此要做多方面的调研,并根据职业学校的实际情况做出合理的机电一体化课程设计体系。
二、我院对机电专业的定位思想:
机电一体化技术专业面向不仅要适应与机电学科密切相关的行业,也要适应机电学科的边缘或交叉行业,更能为新疆交通行业提供服务,使机电专业能够办出交通行业特色专业。课程设置要求在掌握基本理论知识的前提下,重在对技术操作应用方面拓宽其专业的服务面向。学生特殊的专业知识应依靠就业后的继续教育和学习。因此加强基础性引导教育是拓宽专业面向的前提。在机电一体化技术专业课程设置中,还为学有余力的学生设置了辅修专业,毕业生可同时拿到相关职业资格从业证书和计算机等级证书,增强就业的竞争力。此外,拟计划制定了在校学生的科研训练计划,鼓励学生参与科研课题,并可计算学分或作为毕业设计题目。
三、对我院机电专业课程设置的构思:
(一)进行机电一体化专业的教学设计时,应以公共基础课程为前提,以专业核心课程为重心。公共课程是基础,专业核心课程知识应厚实,充分拓宽知识面和科学视野,打破传统专业教学“隔行如隔山”的封闭状态,重视知识的渗透、融合和转化,对以后走向社会具有可持续发展后劲积蓄知识能力,使毕业生真正具备能适应现代社会变革所需要的最佳知识结构。
(二)体现当代工业发展水平的专业内容急待更新
随着科学技术发展及人才市场需求的变化,新疆机械电子行业发展也在急需大量机电专业中的机电一体化、CAD/CAM、柔性制造等现代化机械设计方法、先进制造技术以及有关边缘学科知识技术使传统的机械类专业领域的内涵发生了根本的改变。因此有必要根据市场对人才知识结构及能力的需求,对机电一体化技术专业的培养计划进行科学、规范的制定机电专业的课程。
(三)实施核心课程“理论+实训”的教学模式,将各相互独立课程通过有效实验与实训相结合,并对相关知识有机地渗透和融合,既能充分考虑教学过程教材选用与学生接受能力衔接,也能因地置宜地拓展学生知识能力与动手操作能力的提高。
四、我院机电一体化专业课程的设置和规划:
通过表一(见下表)《机电一体化技术》高职教学计划进程表的课程设置,我们做了如下改革与调整:
(一)在专业课程上压缩了专业知识体系相融合的部分课程。如:
1、过去《机械制图》和《计算机辅助设计CAD》为两门课,讲解的内容也较详实,但面对职业院校的学生,其目的是够用和会用为度,如去绘制图形,将机械和计算机做到了有机的融合,也增加了学生在学习机械制图的兴趣,也符合目前机电行业对制图人才的要求,同时压缩了课时量,为实验实训课的安排留出了较多的时间。
2、将《金属工艺学》、《机械设计》、《工程力学》及《工程材料学》这四门课压缩为《机械基础及材料》一门课程,在知识讲解中,对难度大的内容和涉及设计上的内容少讲,主要让学生对常见的知识原理明白,会识别机械工程图纸,懂得找出问题并会修理为要求。
3、将《金属切削原理与刀具》、《机械制造工艺学》、《机床夹具与设计》及《机床加工设备》四门课程有机地整合为《机械制造技术》一门课程,强调学生的绘图、制工艺卡片、编写技术文件的能力应用,使学生懂得机械制造过程,熟悉机械零件加工的工艺流程,为学生更深入的学习机械技能和管理知识做铺垫。
(二)将计算机知识的学习始终贯穿于整个课程体系,符合机电一体化专业要求。如:第一学期设置计算机应用技术;第二学期设置有CAD技术和C语言程序设计课程;第三学期设置有单片机技术及PLC可编程控制器技术,第四学期有数控编程技术及机床电气控制技术;第五学期主要有数控技术应用等。第三学年通过参加和实际操作,考取各类相应的计算机资格证来检验运用计算机的能力。
(三)理论课程和实践课程结合较紧密。考虑学生学习过程中的认知心理顺序,即由浅入深、由易到难,由表及里,便于学生接受;例如可编程序控制器PLC这门课在第三学期开设期间还含有实验、实训课程,在第四学期安排两周实习,强化第三学期学过的基础理论,并让学生通过自己的思维使理论与实践做到有机的融合。如表一中只要有周六学时专业课程基本上到要有相应实验、实训教学大纲,如学习《电工与电子技术》和《电机与拖动技术》后就进行《低压电气控制实训》,所有环节紧扣教学主题,让学生逐步接近“零距离”触摸社会的感觉。
(四)突出机电专业教学重点。以机电设备维修、电力电气控制技术操作和数控操作为主要方向,符合国家对机电一体化专业的定位。因此在专业核心课程设置中主要偏向机电设备维修和电气控制技术,其次是数控编程与操作;主要课程包括机械制造技术、机械加工设备维护与应用、电机拖动技术、传感器检测技术、机床电气控制技术、数控机床故障诊断与维修,可编程序控制(PLC),数控加工编程与操作,数控机床电气控制等专业课程。使学生毕业后有很宽的就业前景,并能在相关领域快速发展。
(五)加强实训操作,体现职业特色。课程设置中实训课程有钳工实训、机加工实习、PLC编程实习、低压电气实训、机械设备装配工艺实训、数控机床加工实习等相关专业知识的实习,强化学生的动手能力。此外学生毕业前还要参加计算机应用操作中级证、计算机绘图员(CAD)资格证、维修电工操作员中级资格证、机床加工上岗证、焊工中级资格证等各类资格考试,来检验学生在机电一体化专业范围的学习效果,并为就业做好充分的技术储备。
五、今后机电一体化课程设置的改革思路和想法:
(一)进一步精确定位机电一体化技术专业方向
目前高职院校《机电一体化技术》专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的。我们则认对《机电一体化技术》专业在“以电气控制为主、辅以机械维护、机(液)、电(磁)、计算机三足鼎立”基础上初步定位在:对机械设备维护与维修、电气控制理论和操作方面进行强化,懂数控操作及应用,对通用机床设备的管理与维护;能进行常规机械加工工艺编制、CAD/CAM应用、设备管理、质量检测和产品销售等工作。
(二)基础教育先行与复合型人才培养
课程设置上仍需要坚持文化基础知识的系统性教育,这是培养如何做人和塑造形象的基础;在对专业课程设置时,以能力本位开发课程,始终以工学结合、一专多能的课程设置思路,将学生的综合职业能力的培养系统地贯穿教学过程的始终。培养学生具有较强的解决生产实际问题的能力,因此技术基础知识的厚实,才有利于后劲储备;专业知识要专精,才有适应人才市场对“复合型”人才的需求。
(三)实践教学要保质保量
根据市场要求调整专业设置,因此,因随时对未来的劳动力市场需求进行科学预测, 使调整后的专业具有一定的超前性,以实现专业建设的成熟期与专业人才需求的高峰期相对而言一致,为今后培养的毕业生的就业做出科学的预测。今后的实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上对实践环节应占整个教学计划总课时的40%以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。
(四)优化课程体系,合理选择教学内容
今后我院机电系要按职业教育的培养目标和职业教育规律决定取舍,以形成自身独特的教学体系,课程内容的选择,学生能力的评价,要立足于综合职业能力的培养和提高来衡量;课程体系的设计可根据灵活多样的形式与用人单位合作,其最终目的是使学生的综合职业能力和素质得到普遍提高。
(五)按项目化模块式组合课程
按不同的功能要求对课程进行分类,组织若干个模块,根据不同的专业要求,对模块进行拼装、组合和调查。模块式的课程结构,教学目标明确,有利于职校以主干专业为龙头带动专业群的建设,有利于通过调整相应的模块进行项目教学,使职校培养的毕业生更贴近需求,做到“产销对路”。一般可把课程分为公共模块、专业模块和技能模块(后二者又称为活动模块)。在公共模块的基础上,只须对活动模块作适当调整,该专业就可派生出几个岗位群。
(六)加快“双师型”教师队伍的建设,使核心课程主要由我院教师任教,基础课程可外聘。选派思想品德优秀的教师到生产一线挂职六个月以上,参与企业生产组织、技术管理及本院学生项岗实习工作,并与职称挂钩。教师通过到企业的培训,锻炼自身业务水平的同时能够为企业解决实际难题,这样可与企业建立长期合作关系,培养真正意义上的“双师型”骨干教师,为今后机电系长远发展做好人才储备。
参考文献:
[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
[2]皮付进.高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建(J).职业技术教育,2003,(16).
中职教育的首要目标,就是根据社会发展的需要,向社会提供具有专业技术的职业人才。所以,不仅要注重对学生专业知识和操作技能的培养,还应该注重学生综合职业能力的培养。机电一体化作为中职教学中的重要组成部分,主要是培养具有丰富的专业知识以及良好的操作技能的维修电工和编程控制师,既需要有独立发现问题和解决问题的能力,还需要在熟练掌握专业知识的同时,加以应用和扩展,具有创新意识和创新能力。随着现代信息技术的不断发展,为职业院校的信息化教学提供了支持。如何利用信息技术推进机电一体化的教学改革,提高教学效率,具有重要意义。
一、明确改革目的
机电一体化技术是应用型的跨学科的技术,这就首先需要教学过程必须做到理论教学和实践教学相结合,在学生掌握具体理论知识的基础上,通过实践强化专业技能的培养。其次,将未来工作内容和现今的学习内容结合,主要是指老师在进行教学时,应该注重学生的学习内容应为今后工作的实际服务,以更好地增加课程实用性。所以,针对社会的新要求,我们提出了以下具体的改革方法:立足课堂、面向学生,崇尚实践,把课堂教学与课题研究和专业实践教学紧密相结合,充分合理地把现代信息技术手段应用于专业实践教学中,有效整合专业实践教学资源,以“行动研究”为主,在专业实践教学中不断总结提高,丰富实践经验,形成初步的理论成果。通过应用信息技术,提高学校专业实践教学的质量和效益,提高学生的专业实践技能和职业综合素质,提高专业教师,特别是专业实习教师的教学水平和科研水平。
二、注重信息技术的应用
教学方法的创新直接影响到学生的学习兴趣,影响到教学质量,因此,教师首先要打破原有的教学模式的束缚,注重应用信息技术进行教学。信息技术具有集图像、文字、声音、动画等于一身的特点,能够创设具体的教学情境,并能激发学生的学习兴趣,通过形象生动的演示,提高教学效率。例如,“三相异步电动机的原理”的教学,如果用语言讲清楚电动机是如何转动起来的,非常困难,学生不易明白。如果把其原理制成课件来说明,学生既有兴趣,也容易理解了。又如,在讲授《液压转动系统》一课时,教师可放弃以前那种在黑板上画图说明的方法,借助PPT、视频等形式,将整个转动系统的组成元件及工作原理清晰地展示给学生,让学生在情境中融合视觉和听觉积极参与,加深对理论知识的印象。
其次,明确学生的学习目标,加快重视理论知识的学习为专业技能的培养的教学模式转变。对课堂教学重新定位,确立起以向社会提供更多的适应职业岗位要求的技能型人才的目标战略。注重将具体的社会需求和未来工作中的实际需要引进到课堂的教学中,注重对学生知识、技能、态度的综合培养,并在教学内容上进行深刻的体现,对学生进行有针对性的教学实践,从总体上提高学生的整体水平。
第三,要将虚拟教学和实际教学相结合。通过打造现代信息技术平台,充分发挥信息技术的优势,使学生能够通过网络,强化自主学习。通过自主学习,充分加强自身对专业技能的了解,合理地利用各方面的优势资源,来不断加强自身的专业技能。在水平提高的过程中,树立中职学校师生的良好形象。
三、不断优化教师队伍建设
关键词:电子测量技术;一体化教学;教学效果
作者简介:梁湖辉(1965-),男,福建南安人,福建电力职业技术学院信息管理工程系,副教授。(福建泉州362000)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)12-0080-02
所谓一体化教学,就是以学生为主体,把“教、学、做”融为一体,即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程,它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点,教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计,从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维,使学生实现动脑与动手过程的有机结合,真正做到理论与实践相结合的新型教学手段,为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。
“电子测量技术”是一门具有一定理论性,但技能性又特别强的课程,因此,其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数,并由此判断电路性能的优劣。所以,它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器,即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合,故此,对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性,它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标,并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力,从而更好地实现高职院校的人才培养目标。
对于“电子测量技术”的一体化教学改革,我们从以下七个方面着手进行。
一、教学场所的一体化
所谓教学场所的一体化,即把通常的理论教学场所(普通教室或多媒体教室)和技能训练场所(实验室、实训室或实习车间)有机地组合在一起,它既能满足理论教学的需要,又能满足实践教学的需要,从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行,其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间,给一体化的教学实施提供场所保证。
在进行“电子测量技术”一体化教学改革时,首先要把教学场所转移到实验实训室,把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行,让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。
二、教师素质的一体化
通常的教学是理论教师进行理论教学,实验员、实训指导教师进行技能性教学,这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力,而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平,导致出现理论教学与实践教学各自独立,互相脱节的情况,对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰,因此,对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要,特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍,是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。
教师素质的一体化,也就是通常所说的“双师型”素质的教师,它是一体化教学能够顺利实施的基础,也是一体化教学质量的保证,因此,在进行一体化教学改革时,“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。
在实际培养的过程中,可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习,进行技能培训;或让实验、实训教师传、帮、带理论教师,以弥补其操作技能的不足;或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平;或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学;或从企业技术人员中引进相关师资等形式,来培养一批一体化“双师型”师资队伍。
在进行“电子测量技术”一体化教改之前,就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中,当他们也熟练地掌握了实践教学技能后,就开展该课程的一体化教学改革,让这些教师充当该课程的一体化教学教师,从而也实现了教师素质的一体化,即理论教师与实践教师的一体化,同时指导学生的学与做,为实现一体化的教学目标提供技术保障。
三、教学过程的一体化
进行一体化教学时,其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况,一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上,因此,“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中,它们互相交叉地进行,主要让学生在“学中做”和“做中学”,充分发挥学生学习的主动性、能动性,充分启发学生进行思考,培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中,教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导,对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考,帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中,学生是主体,教师只是起到辅导性、启发性的作用,充分体现了让学生在“做中学”的精神,有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。
在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时,我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如:设计“示波器使用”的一体化教学过程:教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。
四、教学方式的改革
实施一体化教学时,采用项目式的教学方式,即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施,每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力,这有利于理论与实践的紧密结合,有助于更好地培养学生的综合素质和能力,也更加符合一体化的教学精神。
五、教学方法的改革
教改之前,理论教学主要以讲授法为主,实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后,则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主,如练习法等,以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。
六、教学手段的改革
一体化教改后,教学手段主要以多媒体为主,特别是具有动画效果的实验、实训演示课件,以便增加现场感和学生的感性认识,同时活跃课堂气氛,使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。
七、人才培养模式的一体化改革
一体化教改之前,理论教学和实验教学采用分散式培养模式,实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后,则不再分理论教学和实验、实训教学,而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式,分为几个实训项目进行综合教学,把理论教学和实践教学揉合在一起,集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样,经过一段时间的连续性学习和训练,有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能,并有效地将理论与实践相结合,最终高效地完成课程的教学目标。
技术和知识正在日新月异地发展变化,因此,以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展,才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式,一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善,才能发挥其积极、有效的作用,才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。
参考文献:
[1]成思危.黄炎培职业教育思想文萃[M].北京:红旗出版社,2006.
[2]教育部人事司.高等教育学[M].北京:高等教育出版社,2003.
关键词::电子技术基础;工学一体化教学;模块;探索;教学设计;实施
一、工学一体化教学的实施
工学一体化是一种以提高学生的职业素养和专业技能为目标,将学生的课堂学习与实际工作结合在一起培养学生的职业能力,更好地促进学生职业发展的人才培养模式。当前条件下,一体化教学是职业院校重要的教学方法之一,我校以《电子技术基础》课程为例,从专业设置与目标确立出发,对课程建设、教学内容、教学方法等几个方面,围绕工学结合的教育模式,对电子专业一体化教学进行了探究。
二、工学一体化教学模式相对于传统教学模式的优点
现在技工院校的生源普遍存在底子薄、素质差的问题,既学生学习差、纪律差、思想差,如何让这样一帮被中小学应试教育抛弃的头脑重新喜欢上学习并学有所成?面对学生的实际情况,我们一直以来沿用企业管理的思路-变向管理要效益为向管理要成绩。这样的做法在一定程度上确实起到了改善学风、教风的效果,可是面对学生不爱学习的洪流,一味的用管理来堵并不能从根本上解决问题。只有真正通过有效的工学一体化模式让学生自发主动的学习,才能从源头上解决伴随而来的纪律、卫生、德育等问题。而电子技术又是一门实践性很强的学科,所以要打破传统的教学模式,应用工学一体化的教学已势在必行。激发学生的学习兴趣,调动学生的听觉和视觉功能,使学生的学习不再觉得单调乏味。就电子技术教学理论性强、内容抽象、原理难以理解等实际情况,传统的电子技术实训课在进行中出现瓶颈。工学一体化的教学模式,打破常规,从单方面的教师“教”为主,转向以学生“学”为主,从课程设置中使得理论与实践同步;而最大的改变在于改变过去教室只能教授理论,实训室只能动手训练的格局。学校的教室突出专业氛围,配置了投影器、多媒体平台,教师可通过多媒体演示如:操作录像、课件等演示使学生对专业理论了解更清晰,教师采用分组教学,每个课题以任务书的形式下发给每组。学生通过动手实践加强对专业理论的理解,理论课都在实训室中得到验证。且教师要做到首件必做,每个课题教师需要提前把电路的制作过程和调试效果及方法用数码相机录下来,再通过投影仪对其进行播放,且展示教师的作品,这样大大提高教师的教学水平与学生的学习效率。
三、从技校学生的培养目标出发,对课程进行了一体化教学的改革
一体化课程构建分为四个步骤,即行业情况分析、工作分析、确定典型工作任务、学习领域描述和学习情境设。其主要内容包括:开发制定一体化课程教学标准、组织开发一体化课程教材、编制一体化教学大纲和教学计划。一体化教材的编写应该本着适度够用的原则对教学内容进行取舍。过度注重知识的系统性和过度依据技能知识都是不可取的。
挖掘基于工作过程体系的工作项目、教学案例、及典型工作载体,实现学习领域向学习情境的转换,并根据每个工作项目的特点与工作目标,设计与分解各个典型工作任务的知识、技能与态度目标,以提高学生的兴趣,将学生牢牢抓住,在电子实训中培养学生的学习电子的兴趣。让兴趣成为电子学习的切入点,在工学一体化的教学课题的选择上,紧扣电子技术教学大纲,以兴趣为主线、实用电路为主题、兴趣电路相结合的原则,按照“任务描述任务要求理论知识技能训练技能考核”的编写模式,实现理论与实践的有机融合,让学生真正体会到在学习中工作,在工作中学习的乐趣,理解并领悟了从明确任务,搜集信息,到策划工作实施方案;从选择适用工作方案,到具体实施工作方案;从检测与控制工作效果,到评价与改进工作方法等换发了学生想学、愿学、会学的自主学习激情。课题的选择以项目模块为主,每个项目下设相应的工作任务,教学目标明确,学习任务清楚,使教学的主体由老师,变成课堂上的学生。
工学一体化的课程以典型工作任务为载体,以学生为中心,鼓励学生独立思考,激发学习的主动性,充分尊重学生在教学过程中的主体地位。同时在教学中加入了职业能力的培养,使学生在学习到专业技能的同时,也学会人际交往,在工作中培养团队协作意识;让学生发现自己的亮点。比如,有的同学在装焊方面比较优秀,有的同学在调试方面比较得法,在教学过程中,通过项目中的任务,让学生自主的去选择自己的任务,在完成任务的过程中,培养团队协作精神,增强学习信心。
四、一体化教学评价
考评与评价既是教学工作的终结节点又是教学工作的指挥棒,根据一体化教学的本质特征,改变了以期中期末考试成绩作为学生教师考评主要依据的传统做法,加强并注重了过程考核。把学生在平常的表现纳入对学生的评价,即把学生的作业成绩、课堂表现、品德素养纳入评价。作业评价、课堂评价和品德素养评价均实行打分制,教师根据评价标准量化表所示按评价等级给学生打分。采用过程性评价与终结性评价相结合的方式,建立并实施了全员参与、全程控制、全面管理的动态评价体系、机制与模式,加强并注重对学生职业道德培养、职业习惯养成与职业能力形成的考核评价力度,以培养学生全面的素养。
五、总结
总之,教学模式由传统型转向一体化,通过一体化教学使得教师教学更严谨,学生专业学习更充实;在教学过程中体现了学生的主体作用,有利于学生提高综合职业能力和创新能力。实施一体化教学需要“双师型”教师,“培养“双师型”教师,应采用多种培训形式加强对教师素养的培训。教师定期到企业锻炼机制,通过到企业锻炼可以最大程度的使教师接触生产实践,获得需要的生产知识。
如何实现一体化课程教学,这是一个崭新而庞大的命题,需要职业教育工作者、研究者共同讨论。以上仅是针对一体化教学现状的初步探讨,目的是为了加深对教改思想的理解,促进日常教学教改工作和职业教育发展。一体化教学改革要推广,需要教育政策的支持,需要学校的激励,需要教师更大奉献!■
参考文献
[1]郭建锋. 大胆改革,积极推行项目课程教学[J]. 新课程研究, 2008, (11)
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[3]陈其纯.电子整机装配工艺与技能训练.北京.高等教育出版社.2001.
【关键字】机电一体化 高等数学 改革
一、高等数学课程在高职机电一体化专业的重要作用
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,该专业要求学生能利用计算机辅助设计软件进行结构设计,并能进行简单的机电产品设计,重点培养的是高级应用型技术人才。高等数学是机电专业的一门重要的基础课,科学合理的机电数学教学内容,对学生专业课程学习、可持续发展以及职业素养培育具有基础和支撑作用:
二、高职机电专业高等数学的教学现状
1、教学内容与专业脱节。高等数学课程的自身特点是逻辑的严密和抽象性,很多同学认为高等数学理论性太强,比较枯燥,不好学懂,因此学生的学习积极性不高。而之所以出现这种现象,是因为:高等数学与专业课程的结合不够紧密,很多院校较多地注重在数学领域研究数学,并没有在机械工程领域研究数学,这就造成了高等数学的学习与机械类专业课程学习的脱节,缺少实用性。其次,高职类院校在课时不足的情况下对高等数学的课时进行缩减,这就造成了学时少和内容多的矛盾,很多老师为了完成教学任务只能在课上多讲,造成没有时间和学生互动,学生的困惑得无法及时解决,从而使学生产生畏惧和厌学心理,严重影响了教学效果。
2、考核方式单一。很多高职院校目前采用的仍然是传统的单一理论考试,仍然是重视考核结果、忽视考核过程、重视考核理论、忽视考核能力的。因此,我们在考核过程中要注重考核过重,摈弃传统的单一理论形式,采取期末考核和考核过程并重的形式,不仅要考察学生理论知识的掌握,还要考察学生的学习能力。
三、高职机电专业高等数学的改革途径
1、教学内容的改革。在内容选取时我们注重加强专业针对性,探讨数学教学内容与专业教学内容的深度衔接,实行教学内容模块化,层次化,做到因材施教,将数学建模与数学实验的思想方法融入到课程教学,培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。
根据机电一体化专业课程需求,我们遵循“以应用为目的,以必须够用为度”的选取原则,将传统的高等数学课程的内容进行合理的切割,并加以优化和整合,将本门课程设计为三个模块:首先是基础模块,我们以机电一体化专业课程涉及到的数学知识点来设计教学内容,把各知识点与相关的专业课程内容结合起来转化为课程的教学项目,突出数学知识与专业内容的联系,每一项目均以相关的专业实际问题引入;其次是应用模块,我们认为每一项目要有该知识点在相关专业领域内应用的学习案例,让学生在应用数学知识解决专业问题的实践活动中掌握知识,增强数学内容与专业实践的相关性,提高学生的理论联系实际能力。再次是拓展模块,即引入数学建模和数学实验,以机电一体化相关案例和数学模型的实例为引领,将数学的基础知识合理地连接、过渡到专业上,为后续专业课的学习打好坚实的数学基础。
2、教学模式的改革。在教学模式方面我们可以适当地采用翻转课堂教学模式,“翻转课堂式教学模式”是指学生在课下完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。主要将教学分为课前、课中、课后三个阶段,在授课之前,檠生提供相关内容的微课视频、课件和素材资源等,并利用手机教学软件“云班课”、QQ群、等手段布置学习任务,学生根据相关任务,结合自己的实际情况,通过微课视频先自行学习,并记录自己在学习过程中遇到的难点和疑问。在课堂中,通过互动来完成教学和学习,由学生互相分享学习效果,讨论、解决学习过程中的问题,再由教师进行重难点的分析讲解。通过这个过程,学生逐步提高了自主学习能力,构建了适合自己的知识体系,同时也使课堂教学具有了很强的针对性,学生增强了学习的目的性,极大地提高了教学效果。课后,我们还可以利用手机教学软件云班课的云服务功能可以记录跟踪每个学生的每次学习行为和学习时长,同时可以对学生的总体学习进度和每章节的学习进度进行评价统计。学生的笔记、练习、测试、活动等情况可作为平时学习的考核依据。
3、考核方式的改革。教学评价是对教学效果的检验,传统的考核评价方式不利于学生持续发展能力的培养,因此,该课程在考核中改变了传统的单一理论考核,我们在改革学生考核评价方式时遵循多主体、多形式、重过程的开放性原则。在考核时我主要采用的是以过程为主的多元化考核方式,将过程化的考核贯穿于整个学习过程中,实现态度、理论、能力的全方位考核,主要分为:平时考核、终结性考核和平时加分三部分,其中,平时考核主要包括课外作业、考勤、云班课中的在线测试、练习等活动记录;终结性考核就是我们常说的理论考试;其他项加分是指数学论文、角色互换、回答问题时学生的表现等等。